废气处理设备的基础原理

2021-01-12 09:10:59

    针对目前国内VOC废气净化的现状,以吸附、冷凝回收原理为基础,采用集成了加热器和冷却器功能的新型吸附床及纤维炭,通过实验研究及实践应用,确定了纤维炭吸附+热力脱附+冷凝回收处理工艺。该工艺应用于高浓度、小风量的VOC 废气处理,具有较好的经济效益和环境效益。

     由于反应釜排气为间歇排气,特设气体缓冲罐使尾气均匀进入纤维炭吸附床。设两台吸附床,一台处于降温吸附过程,另一台处于加热脱附过程中,两台吸附床通过电动阀门自动转换作用。吸附过程启动设于固定炭层间的冷却器,以吸收吸附热、降低床层温度,尾气经吸附后,净化气体由排气风机进入烟囱排放。脱附过程,开启固定炭层间的加热器及循环风机,使系统加热,随着炭温度提高,VOC逐渐解析出来,循环气体中VOC 浓度也不断提高。吸附床排出的气体先经预冷却器降温,再经冷凝器使VOC 冷凝回收下来,之后气体经加热器升温回到吸附床加热解析,脱附过程不引入新风,脱附浓缩比较高。


工艺要点

    目前以纤维性能较佳,蜂窝炭次之,而颗粒再次。采用纤维炭为吸附剂,由于吸附剂的吸附、脱附性能是确定本工艺的关键因素。

吸附床设计

   为获得理想的吸附和脱附效率,要求吸附床升温、降温速度快,床内空气、N2 残余量小,脱附循环气体VOC 浓度提升快。吸附床设多层吸附层,层与层之间设有冷却器及加热器,采用翼式板式金属换热器换热效率较高,可以迅速地升温或降温;换热器特制为模块状,体积小、重量轻,设筛网托架,金属耗量少,安装紧揍,吸附床内部剩余空间小,使脱附时VOC 浓度很快提升。


结论与问题

   (1) 高浓度VOC 废气采用纤维炭吸附、热力脱附、冷凝回收的处理工艺是可行的,它具有显著的经济效益和环境效益。

   (2) 集成了冷却器和加热器功能的吸附床能在短时间内对炭进行升温或降温,使吸附、脱附速度提高,效率变大。

   (3) 纤维炭具有吸附、脱附动力学性能好、效率高的特点,适用于本工艺要求在短时间不断切换吸附、脱附过程的吸附装置。

   (4) 冷凝温度和加热速度是脱附效率、回收效率的重要保证。

   (5) 本工艺适用于高浓度 、小风量的VOC 废气治理,对低浓度、大风量的VOC 废气处理存在投资大、运行成本高、收益小的缺点。

   (6) 本工艺的性能应充分重视,除应采用防爆设备等措施外,应设法使脱附的VOC 废气浓度控制在爆炸限以外。

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